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基于QFDE的产品平台设计方法

机械设计与研究 2013年第4期29卷 1-5页

作者：耿凯阳于随然上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

QFD(Quality Furetion Deployment)已经很成功的用在单产品的设计中,通过将客户的需求转化成产品的技术特性,进而完成产品的设计,然而QFD设计思想却并没有被应用到系列产品的设计中,也很少被用来为产品平台的建立服务。另一方面,环境问... 详细信息

QFD(Quality Furetion Deployment)已经很成功的用在单产品的设计中,通过将客户的需求转化成产品的技术特性,进而完成产品的设计,然而QFD设计思想却并没有被应用到系列产品的设计中,也很少被用来为产品平台的建立服务。另一方面,环境问题越来越严重,在产品设计过程中也亟需绿色设计方法的出现。因此,文章提出了一个改进的QFDE(Quality Furetion Deployment Environment)方法,该方法通过分析不同市场细分中顾客和环境需求的差别,来进行产品零部件多样性程度的求解,最终从零部件和模块的角度完成产品平台的建立。并且以空调室内机为例对该方法进行了分析和验证。

关键词： QFD 绿色设计 QFDE 产品平台

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基于QFD的模块化系列产品绿色设计方法

基于QFD的模块化系列产品绿色设计方法

作者：耿凯阳上海交通大学

学位级别：硕士

随着社会的发展，单产品的设计已经不能满足繁杂的客户需求，大规模定制的方法已经在现今的产品设计中发挥着越来越重要的作用，如何去开发一个以顾客需求为驱动的系列产品的设计方法则是现今研究的重点。QFD是一个传统的产品设计方法... 详细信息

随着社会的发展，单产品的设计已经不能满足繁杂的客户需求，大规模定制的方法已经在现今的产品设计中发挥着越来越重要的作用，如何去开发一个以顾客需求为驱动的系列产品的设计方法则是现今研究的重点。QFD是一个传统的产品设计方法，在单产品的设计中已经取得了很大的成就，它以顾客的需求作为产品设计的最初驱动力，通过对市场中顾客需求的调查和分析，然后将其转化为产品设计所需要的技术特性，并据此信息完成产品的设计。然而，如何利用QFD去进行不同细分市场中需求的分析和系列产品的设计却一直没有得到很好的研究，因此，亟需提出一个方法，使QFD能够有效的服务于系列产品的设计。另一方面，随着资源环境所受到的关注越来越高，产品的设计方法也面临着重大改进，传统的产品设计方法在设计初期没有很好考虑环境的因素，这样在产品使用和报废阶段，不仅对环境造成很大的危害，而且使资源造成了很大的浪费。本文在这两点的驱动下，提出了一个系列产品设计方法，该方法有效的将QFD用在系列产品的绿色设计之中。该方法的目标是在QFD的基础上，通过对顾客需求的分析不仅完成系列产品的设计，而且将不同市场细分中需求的差别转化到系列产品的绿色模块上面，实现系列产品产品平台的建立。同时在进行系列产品设计的过程中，充分考虑产品的环保特性，使设计的产品能够在最大程度上满足环保的要求.本文方法主要通过两大阶段来实现系列产品的设计和产品平台的建立。1） QFD设计思想的扩展。首先通过分析系列产品各细分市场中的需求信息，然后以此为基础建立系列产品的规划质量屋，将这些需求信息和差异信息转化到系列产品的技术特性上面，之后通过统计学的知识对该技术特性进行分析，找出那些可以作为产品平台特性的通用技术特性，然后以这些技术特性为目标建立系列产品基础零部件质量屋，从而完成基础零部件的设计和其多样性程度的计算。2）系列产品的绿色模块划分。在该阶段中，提出一个改进的绿色模块划分方法，将第一阶段得出的基础零部件多样性程度作为产品绿色模块划分的一个驱动力使用，由于零部件多样性程度反映了该零部件对产品平台建立的贡献度大小，因此将其作为绿色模块划分的一个驱动力使用，能够使划分后的产品模块充分体现系列产品的性质，从而使单产品的模块划分方法转化为一个系列产品的模块划分方法。通过这两个阶段，将QFD、模块化设计和绿色设计三个方法有效的结合在一起，从而很好的完成了本文期望实现的目标。最后，本文以家用壁挂式空调室内机为例对该方法进行了分析和验证，通过将本文方法得出的模块划分结果与传统模块划分的结果进行对比，得出了系列产品产品平台建立的有效性和本文方法在实际使用中的有用性。论文最后总结了本设计方法的优点与一些不足，提出了进一步完善设计方法的构想，以及后续的研究方向。

关键词： QFD 模块化设计绿色设计系列产品产品平台

局域和非局域耦合非线性薛定谔方程组的非简并孤子及其动力学

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局域和非局域耦合非线性薛定谔方程组的非简并孤子及其动力学

作者：耿凯莉浙江农林大学

学位级别：硕士

本论文运用改进的Hirota方法分别求得了二阶耦合混合导数非线性薛定谔方程(2-CMDNLSE)、非局域非线性薛定谔方程(NNLSE)、非局域导数非线性薛定谔方程(NCLLE)以及逆时间NNLSE的非简并单、双孤子解。孤子碰撞在光计算、光频梳、光通信等... 详细信息

本论文运用改进的Hirota方法分别求得了二阶耦合混合导数非线性薛定谔方程(2-CMDNLSE)、非局域非线性薛定谔方程(NNLSE)、非局域导数非线性薛定谔方程(NCLLE)以及逆时间NNLSE的非简并单、双孤子解。孤子碰撞在光计算、光频梳、光通信等领域具有重要应用价值,但是其过程中不同孤子态共存的动力学机制尚未阐明。本论文拟揭示非简并孤子在不同条件下的孤子碰撞动力学。本论文讨论了相关光孤子的动力学特性和非线性控制问题,获得以下结论:首先,本论文发现2-CMDNLSE的单孤子的强度、振幅和速度由不同的波数决定,非简并双孤子发生碰撞时存在完全或部分的能量转换。孤子分子与非简并双孤子碰撞时发生了能量的重新分布。其次,通过带有辅助函数的非标准Hirota方法,我们对NNLSE进行双线性化,导出了非简并双孤子解的一些新的相互作用,即孤子在局域和非局域的两个分量中有相同的强度变化,且整个系统总能量守恒。接着,我们发现NCLLE除了存在一般的非简并单孤子形态外,还存在非简并的准呼吸束缚态孤子。通过详细地讨论非简并双孤子相互作用时产生的时间干涉和空间干涉现象,我们发现空间干涉的可见范围更大,而时间干涉可见度相对更低;孤子的速度差越大,空间干涉可见范围越小。我们进一步将结果退化到简并孤子,发现非局域条件下的简并孤子与局域条件下的干涉现象一致。最后,我们还得到了逆时间NNLSE的非简并亮单、双孤子解和简并亮暗偶次孤子解。除了一般的非简并单孤子,我们发现也存在非简并的准呼吸束缚态孤子;对于非简并双孤子,我们发现两个分量中的能量变化不同,但是系统的总能量守恒;对于简并亮暗孤子,我们发现其存在弹性碰撞。这些结果为局域和非局域波模型中的简并和非简并孤子相互作用及动力学行为的研究提供了理论基础,还可以应用于提高光通信系统性能、拓展非线性光学应用、促进光学器件创新等方面,对于推动光学技术的发展具有积极作用。

关键词：改进的Hirota方法非简并孤子孤子分子孤子碰撞干涉现象

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蜂窝梁腹板的局部屈曲及高厚比限值研究

工程力学 2024年

作者：毕然贾连光王庆贺耿凯辽宁科技学院资源与土木工程学院沈阳建筑大学土木工程学院

为避免蜂窝梁腹板局部屈曲对结构产生不利影响，应明确孔参数对腹板局部屈曲的影响并确定腹板的高厚比限值。采用试验和有限元分析方法，研究在静载和往复荷载作用下，楼板、腹板开孔率、横向加劲肋和腹板高厚比对蜂窝梁破坏模式、承载... 详细信息

为避免蜂窝梁腹板局部屈曲对结构产生不利影响，应明确孔参数对腹板局部屈曲的影响并确定腹板的高厚比限值。采用试验和有限元分析方法，研究在静载和往复荷载作用下，楼板、腹板开孔率、横向加劲肋和腹板高厚比对蜂窝梁破坏模式、承载能力、延性和耗能性能的影响；给出考虑径高比、孔型和边界条件的开孔板剪切屈曲系数计算公式和蜂窝梁不发生弹塑性屈曲的腹板高厚比限值。研究结果表明，楼板组合作用使腹板的屈曲滞后，设置横向加劲肋能够避免腹板的屈曲，增大腹板开孔率使孔角更易进入塑性而形成塑性铰破坏模式。随腹板高厚比的增加(48.0～85.3)，承载力和极限位移降低43%和33%，延性和耗能降低15%和36%。径高比在0.2～0.8变化时，圆孔板和六边形孔板蜂窝钢梁的腹板高厚比限值为79.7～48.4和76.7～47.0倍的钢号修正系数。

关键词：蜂窝梁腹板高厚比剪切屈曲系数静载往复荷载

含酚酞结构可溶性共聚型聚酰亚胺的合成与性能

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精细化工 2024年第3期41卷 607-612,622页

作者：蔡华娟耿凯汪称意李坚任强常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164

以邻甲酚酞与2-氯-5-硝基三氟甲苯为起始原料,通过芳香亲核取代和氧化还原反应得到芳香二胺单体4,4’-(2,2’-三氟甲基)-二氨基苯氧基-3,3’-二甲基酚酞(Ⅱ)。然后,将Ⅱ和2,6-二氨基甲苯与3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐通过不同投料比... 详细信息

以邻甲酚酞与2-氯-5-硝基三氟甲苯为起始原料,通过芳香亲核取代和氧化还原反应得到芳香二胺单体4,4’-(2,2’-三氟甲基)-二氨基苯氧基-3,3’-二甲基酚酞(Ⅱ)。然后,将Ⅱ和2,6-二氨基甲苯与3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐通过不同投料比以一步法高温缩聚得到同时含酚酞、三氟甲基和甲基结构的系列共聚型聚酰亚胺,并对其结构和性能进行了测试。结果表明,该系列共聚型聚酰亚胺具有优异的溶解性,在室温下不仅可溶于常见的高沸点溶剂N-甲基吡咯烷酮,N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜,还可以溶解在低沸点溶剂氯仿、二氯甲烷和四氢呋喃中,可便利地通过其溶液浇铸制备得到系列高性能聚酰亚胺膜材料。该类膜材料玻璃化转变温度在275~314℃之间,其在N2和O_(2)氛围中热失重10%时的温度分别为477~507和470~490℃。该类膜材料具有低的介电常数和良好的力学性能:其在1MHz下相对介电常数在2.69~2.92之间;拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别在80~92 MPa、1.2~1.8 GPa和9.2%~13.5%之间。

关键词：聚酰亚胺酚酞三氟甲基溶解性介电性能功能材料

一种基于可解释深度强化学习的动态频谱接入方法

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电讯技术 2024年

作者：耿凯张建照姚昌华国防科技大学第六十三研究所南京信息工程大学电子与信息工程学院

针对基于强化学习的动态频谱接入模型性能有限、可解释性差的问题，提出了一种基于权重分析的动态频谱接入方法。我们采用了储备池计算（Reservoir Computing， RC）网络来替代传统的深度Q学习网络 (Deep Q-Learning Network， DQN)，... 详细信息

针对基于强化学习的动态频谱接入模型性能有限、可解释性差的问题，提出了一种基于权重分析的动态频谱接入方法。我们采用了储备池计算（Reservoir Computing， RC）网络来替代传统的深度Q学习网络 (Deep Q-Learning Network， DQN)，以简化网络结构并提高计算效率。同时引入了权重分析的可解释方法，通过生成热力图来反映神经网络对不同信道的认知和偏好，从而提高了模型的可解释性。仿真结果表明，在多用户环境中，该算法在平均成功率、平均碰撞率和平均奖励等关键指标上显著优于Q-Learning等传统强化学习算法。相较于DQN+MLP算法，该算法不仅加快了收敛速度，而且在平均成功率达到0.8、平均碰撞率接近0以及平均奖励等关键指标上表现得与之相当。

关键词：动态频谱接入可解释人工智能储备池计算深度强化学习

多元利益主体目标下的可重入层流手术绿色调度

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运筹与管理 2024年第2期33卷 78-85页

作者：黄丽叶春明耿凯峰上海理工大学管理学院上海200093 攀枝花学院经济管理学院四川攀枝花617000 南阳理工学院信息化建设与管理中心河南南阳473004

针对考虑患者、医院、社会多方利益下的可重入层流手术绿色调度问题,提出了混合优化算法INSGAII-LS以同时最小化三个目标:平均患者术前等待感知时长、层流手术中心使用时长和层流手术中心碳排放。首先,算法创新设计了合作搜索策略、种... 详细信息

针对考虑患者、医院、社会多方利益下的可重入层流手术绿色调度问题,提出了混合优化算法INSGAII-LS以同时最小化三个目标:平均患者术前等待感知时长、层流手术中心使用时长和层流手术中心碳排放。首先,算法创新设计了合作搜索策略、种群初始化策略、变尺度交叉与变异策略,LS深度搜索迭代策略,以增强解空间的搜索能力;然后,根据问题特点设计了数据驱动解码策略,并通过三种解码策略对比实验,验证了本文提出的解码策略的有效性;最后,通过不同规模数值实验和仿真案例测试了本文算法相比于其他有效算法(IMSSA,IMOGWO,NSGA-II)的优越性和稳定性。案例仿真发现,决定手术中心使用时长的关键因素是对患者的排序;而手术中心使用时长的缩短并不直接导致碳排放量的减少,还需关注手术室的累积碳排放量。因此,层流手术室的调度在层流手术规划中至关重要。研究结果可为层流手术绿色调度多目标优化提供方法借鉴和决策参考。

关键词：层流手术调度可重入多目标绿色调度 NSGA-II算法

脆性材料统一断裂相场方法及其裂缝宽度的确定

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工程力学 2024年第6期41卷 1-8页

作者：王飞阳上海理工大学理学院深海高端装备系统研究院上海200093 上海理工大学环境与建筑学院土木工程系上海200093

岩石、混凝土等脆性材料的开裂问题一直是国内外关注的热点和难点,裂缝的演化使得脆性材料的力学性能难以预测。针对脆性材料的拉、剪和拉剪复合开裂问题,将统一拉伸断裂准则引入到相场理论,进而基于谱分解技术提出了统一断裂相场方法,... 详细信息

岩石、混凝土等脆性材料的开裂问题一直是国内外关注的热点和难点,裂缝的演化使得脆性材料的力学性能难以预测。针对脆性材料的拉、剪和拉剪复合开裂问题,将统一拉伸断裂准则引入到相场理论,进而基于谱分解技术提出了统一断裂相场方法,并通过交错算法在商业有限元软件中实现了该方法。拉伸断裂试验和拉剪复合断裂试验数值模拟结果表明:统一断裂相场方法具有热力学一致性,该方法不仅能准确模拟裂缝演化过程中脆性材料的力学性能,还能精准预测拉剪复合裂缝的扩展路径。此外,运用水平集理论构建了一个相场函数,识别了相场裂缝的分界面,进而通过理论推导得出了相场裂缝宽度的计算公式,并对其进行了验证。该研究旨在提出精准预测脆性材料拉、剪和拉剪复合开裂的相场方法,以保障土木工程结构的安全。

关键词：断裂相场方法拉剪复合裂缝热力学一致性交错算法裂缝宽度

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变温条件下胶粉改性沥青混凝土抗裂特性研究

水力发电学报 2024年第6期43卷 53-62页

作者：付涵柴军瑞许增光耿凯强王奕璇西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为探究胶粉改性沥青混凝土在水利工程环境下的抗裂性能,本文基于小梁弯曲试验及全应力-应变曲线脆性指标,探究了变温条件下胶粉改性沥青混凝土的抗裂性能。结果表明:胶粉改性沥青抗裂性能最优时的配比为80M,掺量20%;低温条件下,胶粉改... 详细信息

为探究胶粉改性沥青混凝土在水利工程环境下的抗裂性能,本文基于小梁弯曲试验及全应力-应变曲线脆性指标,探究了变温条件下胶粉改性沥青混凝土的抗裂性能。结果表明:胶粉改性沥青抗裂性能最优时的配比为80M,掺量20%;低温条件下,胶粉改性沥青混凝土的抗弯强度及峰值应变优于基质沥青混凝土;温度越低,沥青混凝土的脆性指标越大,试件越容易开裂;胶粉的加入降低了基质沥青混凝土的脆性指标,使其抗裂性能有所提升,同时改变了基质沥青混凝土在-10℃时的受力状态,其应力-应变曲线由脆性特征转变为塑性特征。本文研究有望为面板选材提供新思路。

关键词：胶粉水工沥青混凝土变温脆性指标

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